Beschuit met muisjes in een laboratorium in Amsterdam. Daar hebben zich voor het eerst twee robots voortgeplant en een heuse robot-baby op de wereld gezet.

Professor Guszti Eiben en zijn onderzoeksteam presenteren de robot-baby vanmiddag aan het grote publiek tijdens de Campus Party in de Jaarbeurs in Utrecht. Het is de start van een nieuw tijdperk: de industriële evolutie. Want robots die zich kunnen voortplanten, kunnen evolueren en zo hun ‘brein’, ‘lijf’ en gedrag naar behoefte aanpassen.

Hier zie je één van de robot-ouders. De robot heeft met een beetje fantasie de vorm van een gekko. In zijn 'hoofd' zitten de CPU, accu en lichtsensor.

Hier zie je één van de robot-ouders. De robot heeft met een beetje fantasie de vorm van een gekko. In zijn ‘hoofd’ zitten de CPU, accu en lichtsensor.

De daad
Voortplantende robots. Het klinkt als sciencefiction, maar dat is het dus niet langer. Maar wat moeten we ons daar nu precies bij voorstellen? “Het is niet zo spannend als de meesten denken,” vertelt Eiben in alle nuchterheid aan Scientias.nl. “Voor mensen seks hebben, vindt er overleg plaats, we noemen dat ‘dating’ of ‘elkaar het hof maken’. De robots doen dat ook. Ze moeten elkaar eerst tot een bepaalde afstand naderen en vervolgens gaan ze elkaar beoordelen. Is de beoordeling positief, dan wordt er gereproduceerd.” De robots sturen dan hun digitale DNA naar een 3D-printer. “Dat DNA is eigenlijk niets anders dan het bouwplan van de robot, de code die de robot – zowel de software als de hardware – beschrijft. De beide ouders sturen dat bouwplan naar de 3D-printer en de 3D-printer combineert die bouwplannen en print op basis daarvan een groot deel van de benodigde onderdelen. Dat gebeurt volledig willekeurig. Dus ook al zouden twee robots meerdere kinderen krijgen, dan ziet elk kind er anders uit.” En dat is dan dus robotische voortplanting: met wederzijdse toestemming, zonder aanraking en geholpen door een 3D-printer.

Hier zie je de andere robot-ouder van de eerste robot-baby. Deze heeft meer de vorm van een spin. De CPU, accu en lichtsensor zitten in het midden. Je ziet: deze ouder is heel anders van vorm dan de andere ouder. En dus is het altijd spannend hoe het nageslacht van deze twee robots eruit gaat zien.

Hier zie je de andere robot-ouder van de eerste robot-baby. Deze heeft meer de vorm van een spin. De CPU, accu en lichtsensor zitten in het midden. Je ziet: deze ouder is heel anders van vorm dan de andere ouder. En dus is het altijd spannend hoe het nageslacht van deze twee robots eruit gaat zien.

De kraamdagen
Uit die ‘geslachtsgemeenschap’ ontstaat een ‘pasgeboren’ robot die een tijdje in een soort ‘kraamkamer’ verblijft totdat deze ‘geslachtsrijp’ is. “Afhankelijk van de toepassing moeten we een aantal criteria bedenken waar deze aan moet voldoen alvorens deze volwassen wordt. Misschien moet de robot eerst een keer opgeladen zijn of bijvoorbeeld een minimale snelheid behalen.” Voldoet de robot niet aan alle criteria, dan is de ‘natuur’ keihard: de robot wordt gerecycled. Voldoet de robot wel aan alle criteria, dan mag deze de kraamkamer verlaten en de ‘arena’ in, waar deze andere robots ontmoet en een partner kan zoeken. Het verhaal begint dan feitelijk weer van voor af aan.

Hoop voor de single robot

Een date is geen garantie voor succes. Ook voor robots niet. Zo kan het best zijn dat een robot die prima presteert toch geen partner kan vinden die met hem wil ‘paren’. “Het invoeren van aseksuele voortplanting zou dan een optie kunnen zijn,” denkt Eiben. “Als een robot heel goed is en toch geen partner kan vinden, kunnen we toestaan dat deze alleen zijn eigen code naar de geboortekliniek (de 3D-printer, red.) stuurt.” Er ontstaat dan een kloon van de robot. “Dat is het mooie hiervan. We kunnen alles bouwen. We zijn alleen gebonden aan de wetten van de fysica. De wetten van de biologie maken we zelf.”

De date
Het is de voortplanting van de robot in een notendop. Maar het begint dus – heel menselijk eigenlijk – met een ontmoeting. Een date. Net zoals wij mensen een mogelijke (seks)partner tijdens een date beoordelen, doen robots dat ook. Maar waar let een robot eigenlijk op? Dat is een beetje afhankelijk van de taakomschrijving, vertelt Eiben, en kan door mensen worden bepaald. Stel: je hebt te maken met robots die ertsen mijnen in zee. Dan wil je natuurlijk dat die robots zoveel mogelijk ertsen boven water halen. Je kunt de robots dan zo programmeren dat ze zich alleen voortplanten als ze goed presteren oftewel heel veel ertsen verzamelen. “Dan kan de ene robot de andere bijvoorbeeld vragen hoeveel kilo erts deze al boven water heeft gehaald.” En alleen als beide robots een indrukwekkende hoeveelheid ertsen hebben bovengehaald, vindt de voortplanting plaats, waaruit – hopelijk – weer een robot voortkomt die ook goed of zelfs nog beter presteert.

Natuurlijke selectie
Dat is tenslotte het mooie aan robots die zich voortplanten: ze evolueren en worden gaandeweg steeds beter in de taak die ze is toegedicht. Want hoewel de 3D-printer DNA van vader en moeder geheel willekeurig combineert, vindt er toch een natuurlijke selectie plaats. “Die krijg je er gratis bij en kun je niet eens uitschakelen als je dat zou willen,” stelt Eiben. Want de robots die uit de 3D-printer komen zetten, moeten zien te overleven, een partner vinden en kinderen krijgen. Robots die om wat voor reden dan ook niet daartoe in staat zijn, verdwijnen – met hun DNA – van het toneel en alleen de betere robots en hun DNA gedijen.

En dit is 'm dan. De allereerste robot-baby, voortgekomen uit het 'DNA' van de twee robots die je hierboven ziet.

En dit is ‘m dan. De allereerste robot-baby, voortgekomen uit het ‘DNA’ van de twee robots die je hierboven ziet.

Veiligheid
Misschien krijg je er een beetje de kriebels van: robots die zich voortplanten en evolueren. Waar gaat dat heen? Moet je daar vannacht eigenlijk niet wakker van liggen? Eiben kan daar kort over zijn. “Nee. We hebben bewust gekozen voor een centrale faciliteit waar kinderen vandaan komen.” Zodra Eiben die faciliteit sluit, stopt ook de reproductie. De controle ligt dus bij de mens. “Robots die zelf kinderen in elkaar zetten, zwanger raken of eieren leggen: dat gaan we in mijn lab gewoon niet doen, want dan kunnen robots zich overal, ongecontroleerd vermenigvuldigen en ontwikkelen.” Dat klinkt al aardig geruststellend. Maar de robots van Eiben evolueren toch? Kan het niet zo zijn dat de robots door hun evolutie heen zo slim en behendig worden dat ze de faciliteit niet meer nodig hebben en we toch de controle verliezen? “Ik heb daar behoorlijk lang het hoofd over gebroken: kunnen de robots er omheen werken? Maar ik zie niet in hoe ze dat kunnen doen.”

“Robots die zelf kinderen in elkaar zetten, zwanger raken of eieren leggen: dat gaan we in mijn lab gewoon niet doen”

Industriële evolutie
Voor nu hoeven we van robots die zichzelf voortplanten en evolueren dus niet wakker te liggen. Maar het werk van Eiben is nog maar het begin. Een eerste stapje richting wat hij de ‘industriële evolutie’ noemt. “Nu is het allemaal nog best krakkemikkig,” stelt hij. “De 3D-printer heeft zo’n 20 uur nodig om de onderdelen te printen en vervolgens moeten we graaien in dozen met CPU’s en bedrading en de robots met de hand in elkaar zetten. Daar worden we wel steeds handiger in, maar dat kost toch ook nog 1 à 2 uur tijd.” Daarmee duurt zo’n robot-bevalling toch al bijna een dag. Maar dat gaat veranderen. Naar verwachting zijn de 3D-printers binnen 3 tot 5 jaar in staat om elektronica en bewegende onderdelen te printen. “Als dat gebeurt, komt het echt binnen handbereik,” voorspelt Eiben. “En dan kun je er gif op innemen dat dit op veel meer plekken gaat gebeuren.” En zijn ze op al die plekken zo voorzichtig als Eiben? Dat is maar zeer de vraag. “Deze technologie breidt de mogelijkheden van robots enorm uit, maar het is bijna niet te voorkomen dat er misbruik van wordt gemaakt,” denkt Eiben.

Zo zou een habitat waarin robots zich kunnen voortplanten eruit kunnen zien. Je ziet onder meer de geboortekliniek (Birth Clinic), kraamkamer (Nursery) en de Arena waar robots elkaar kunnen ontmoeten.

Zo zou een habitat waarin robots zich kunnen voortplanten eruit kunnen zien. Je ziet onder meer de geboortekliniek (Birth Clinic), kraamkamer (Nursery) en de Arena waar robots elkaar kunnen ontmoeten.

Toepassingen
Maar laten we er even van uitgaan dat dat niet gebeurt en robots die zichzelf voortplanten straks op grote schaal voor legitieme doeleinden worden ingezet. Waar kunnen we ze dan tegenkomen? “Ik zie drie scenario’s voor me. Het eerste is heel ‘down to earth‘: de robots worden gebruikt als onderzoeksinstrument en geven meer inzicht in kunstmatige intelligentie en evolutie. Een tweede optie is dat we de robots inzetten op plaatsen op aarde of andere planeten die we nog niet zo goed kennen. Een voorbeeld: robots gaan aan de slag als boswachters en hebben één taak: monitoren. Hoe moeten die robots er dan uitzien? Hebben ze pootjes of zijn wieltjes handiger? Moeten ze groot zijn of juist klein? Om daarachter te komen, moeten we met de robots gaan fokken, net zoals boeren koeien fokken voor meer melk. Je maakt dan gebruik van natuurlijke selectie en menselijke selectie: een mens kiest de beste robots voor voortplanting.” Uiteindelijk rolt daar een geoptimaliseerde robot uit die gekloond kan worden en in het bos kan worden losgelaten. In het bos vindt geen voortplanting plaats, dat gebeurt alleen onder toezicht van mensen, op een ‘fokrobotbedrijf’. De derde optie die Eiben voor zich ziet, gaat nog een stap verder. “Een derde scenario is dat we de robots de geboortekliniek meegeven. Dat zou bijvoorbeeld kunnen wanneer robots ingezet worden om andere planeten bewoonbaar te maken.” De robots kunnen zich dan zelfstandig optimaliseren voor de toegewezen taak.

Het is allemaal toekomstmuziek die misschien wel hoort bij het hoogtepunt van de industriële evolutie. Zover zijn we nu nog niet. Met de geboorte van deze robot-baby is pas een eerste stap gezet. “Nee, ik barstte niet in tranen uit,” vertelt Eiben op de vraag wat die geboorte nu precies met hem doet. Maar lang niet iedereen is zo nuchter als Eiben. “Onlangs gaf ik intern een proefdemonstratie voor een hoogleraar kunstmatige intelligentie, een no-nonsense informaticus en een evolutionair bioloog. Ik liet ze de ouders zien, legde de robot-baby in hun handen en vertelde dat ze de eerste robot-baby ter wereld vasthielden. Later moesten ze bekennen dat ze kippenvel hadden gehad.”